BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi
informasi dan komunikasi yang sangat cepat menjadi tantangan bagi orang-orang yang
bergerak dalam dunia perangkat keras dan
perangkat lunak untuk terus berupaya menciptakan inovasi-inovasi yang berguna bagi kemajuan teknologi informasi dan
komunikasi. Perangkat-perangkat keras
yang canggih mutlak diperlukan untuk mendukung kemajuan dan perkembangan teknologi informasi dan
komunikasi terutama perangkat keras yang
memiliki kinerja yang handal dengan biaya yang murah.
Kinerja suatu jaringan
telekomunikasi ditentukan oleh banyak faktor.
Beberapa diantaranya adalah jenis
jaringan switching yang diterapkan untuk
membangun sebuah sistem interkoneksi,
perangkat keras berteknologi tinggi yang digunakan untuk membangun sistem switching itu
sendiri.
Jaringan-jaringan komunikasi
sekarang ini dibangun dengan teknologi switching
yang sudah sangat canggih. Perangkat-perangkat switching yang banyak digunakan sekarang ini sudah menggunakan
teknologi microprocessor dengan biaya
murah dan Very Large Scale Integration (VLSI) dalam bentuk chip-chip yang memiliki bentuk yang kecil dengan
kemampuan yang sangat handal.
Berbeda dengan jaringan-jaringan
komunikasi masa lalu yang membutuhkan ruang
yang luas untuk meletakkan sebuah perangkat switching. Seperti pada jaringan
switching crossbar yang memiliki ciri lambat dalam memproses panggilan karena menggunakan komponen-komponen
elektromekanik pada Aprianty Prima S.U.
Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
sistem kendalinya, juga
membutuhkan biaya yang besar untuk membangunnya ataupun menambah kapasitas switching.
Pengguna jasa komunikasi tentu
mengharapkan teknologi komunikasi yang
memiliki kinerja yang handal dengan biaya murah. Hal ini bisa diwujudkan dengan menggunakan teknologi microprocessor
VLSI. Microprocessor VLSI ini menggunakan
teknologi jaringan switching banyak tingkat (Multistage Interconnection Networks).
Salah satu teknologi jaringan
switching yang dipakai pada beberapa microprocessor adalah jaringan switching Clos.
Jaringan switching Clos ditujukan untuk
interkoneksi antara modul memori dan modul prosesor seperti pada packet switching
dalam jaringan komunikasi. Untuk itu diperlukan pengukuran kinerja dari jaringan switching Clos tanpa buffer ini agar dapat diketahui bagaimana probabilitas blocking-nya.
1.2 Rumusan Masalah Dari latar
belakang di atas, dirumuskan beberapa permasalahan antara lain: 1. Bagaimana cara membangun jaringan switching
Clos.
2. Bagaimana prinsip kerja jaringan switching
Clos pada jaringan processor – memory.
3. Apa saja kinerja jaringan switching Clos.
4. Bagaimana cara menganalisis kinerja
probabilitas blocking pada jaringan switching
Clos dengan menggunakan metode Lee dan Jacobeus.
Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
1.3 Tujuan Penulisan Tujuan
penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis kinerja jaringan switching Clos khususnya mengenai
probabilitas blocking metode Lee dan
Jacobeus pada jaringan switching Clos.
1.4 Batasan Masalah Agar masalah
dalam Tugas Akhir ini tidak terlalu luas dan menyimpang dari topik yang ada,
maka penulis perlu membatasi
permasalahan sebagai berikut : a.
Jaringan yang dibahas hanya jaringan switching Clos.
b. Model yang dianalisis tidak menggunakan
buffer.
c. Kinerja yang dianalisis hanya mencakup
probabilitas blocking tidak mencakup throughput dan delay.
d. Nilaiρyang dianalisis adalah 0.6, 0.65, 0.7,
0.75, 0.8, 0.85, 0.9, dan 0.95.
e. Tidak membahas komponen atau rangkaian
elektronika yang mencakup operasi
switching.
f. Tidak menghitung kapasitas switching.
1.5 Metodologi Penulisan Metode
penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah: 1.
Studi literatur, berupa studi kepustakaan dan kajian dari jurnal-jurnal
dan artikel pendukung.
2. Perhitungan kinerja jaringan switching Clos yang meliputi probabilitas blocking dengan metode Lee dan metode Jacobeus
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis
Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
1.6 Sistematika Penulisan Penulisan Tugas Akhir
ini disajikan dengan sistematika penulisan sebagai berikut: BAB I
PENDAHULUAN Bab ini merupakan
pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah,
metode penulisan, dan sistematika
penulisan.
BAB II JARINGAN
SWITCHING BANYAK TINGKAT (MULTISTAGE INTERCONNECTION NETWORKS) Bab
ini membahas tentang jenis-jenis jaringan
switching banyak tingkat (multistage interconnection networks).
BAB III JARINGAN SWITCHING CLOS TANPA BUFFER Bab ini
membahas tentang cara membangun, prinsip kerja, karakteristik, dan rumusan kinerja jaringan switching Clos tanpa buffer.
BAB IV ANALISIS KINERJA JARINGAN SWITCHING CLOS TANPA BUFFER Bab ini menerangkan tentang
analisis dari kinerja jaringan switching
Clos, yaitu probabilitas blocking metode
Lee dan Jacobeus.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi
kesimpulan dan saran dari hasil analisis data-data yang telah diperoleh.
Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
BAB II JARINGAN INTERKONEKSI
BANYAK TINGKAT 2.1 Sejarah Jaringan
Interkoneksi Jaringan interkoneksi memiliki sejarah hebat yang telah
berlangsung selama bertahun-tahun. Jaringan
berkembang seiring dengan minimal tiga rangkaian
urutan yang menandainya yaitu jaringan switching telepon, komunikasi interprocessor, dan interkoneksi
processor-memory.
Switching telepon telah ada sejak
munculnya telepon sebagai alat komunikasi.
Jaringan awal telepon dibangun dari switch crossbar elektromekanis ataupun switch elektromekanis step-by-step.
Pada akhir 1980, kebanyakan switch telepon lokal masih dibangun dari relay
elektromekanis, meskipun switch-switch jarak jauh secara menyeluruh telah
bersifat elektronik dan digital pada saat itu.
Kunci perkembangannya terletak
pada switching telepon termasuk jaringan nonblocking, jaringan Clos banyak
tingkat pada tahun 1953 dan jaringan Benes pada tahun
1962. Banyak switch telepon yang dibangun saat ini merupakan perkembangan dari jaringan Clos ataupun
jaringan yang mirip jaringan Clos.
Jaringan interkoneksi inter-processor telah melalui rangkaian mode topologi yang telah berkembang selama
bertahun-tahun, dimotivasi cukup besar oleh
pemaketan dan batasan-batasan teknologi lainnya. Mesin awal, seperti Solomon, Illiac, dan MPP didasarkan pada mesh
2-D yang sederhana ataupun jaringan
Torus karena regularitas fisik mereka. Mulai dari akhir 1970, jaringan
ncube atau hypercube biner terkenal baik karena diameter mereka
yang kecil.
Banyak mesin yang dirancang di
sekitar jaringan hypercube muncul,
seperti Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
theAmetek S14, Cosmic Cube,
komputer nCUBE, dan Intel rangkaian iPSC. Pada pertengahan 1980, ditunjukkan pemaketan
realistis yang membatasi jaringan berdimensi
rendah menggunakan hypercube dan kebanyakan mesin kembali pada mesh 2-D atau 3-D atau jaringan Torus. Kita
Dapat melihat beberapa contoh jaringan
umum pada Gambar 2.1a dan Gambar 2.1b.
1-D Mesh 1-D Torus (ring) 2-D
Mesh 2-D Torus Star Bus Crossbar (a) Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis
Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
0-Cube 1-Cube 2-Cube 3-Cube Binary
Tree 4-Cube (b) Gambar 2.1 Contoh Bentuk Jaringan Umum Sebagai konsekuensinya,
kebanyakan mesin yang dibangun di dekade akhir ini telah kembali pada jaringan-jaringan
yang tersebut di atas, termasuk contoh
kecilnya J-machine, Cray T3D, dan T3E, Intel DELTA, dan Alpha 21364.
Sekarang ini, pin lebar pita
tingkat tinggi dari router chips yang berhubungan dengan panjang pesan mendorong penggunaan
jaringan dengan tingkatan node yang jauh lebih tinggi, seperi jaringan
Butterfly dan jaringan Clos.
Interkoneksi processor-memory muncul di akhir 1960 ketika sistem prosesor paralel menggabungkan jajaran jaringan
untuk membolehkan prosesor manapun
mengakses tumpukan memori tanpa membebankan prosesor lainnya.
Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Mesin terkecil memakai switch
crossbar untuk tujuan ini, dimana mesin-mesin yang lebih besar menggunakan jaringan dengan
topologi Butterfly (atau yang sepadan)
pada susunan Dance-Hall. Variasi pada tema ini digunakan sejak1980 untuk banyak prosessor yang terbagi secara
paralel (shared memoryparallel).
Tiga urutan dari evolusi jaringan
interkoneksi telah bergabung. Sejak awal 1990, telah ada sedikit perbedaan pada
rancangan processor-memory dan jaringan interkoneksi inter-processor. Yang faktanya, router chips
yang sama telah digunakan untuk
keduanya. Variasi dari jaringan Clos dan jaringan Benes dari sistem telepon juga telah muncul pada jaringan
multiprocessor sebagai bentuk dari
topologi fat tree. Untuk mengerti tentang jaringan interkoneksi, perhatikan Gambar2.2 berikut.
Jaringan Interkoneksi 1 1 1 1 1 Gambar 2.2 Gambaran fungsional dari jaringan
interkoneksi.
Seperti yang digambarkan pada
Gambar 2.2, jaringan interkoneksi adalah sistem yang dapat diprogram untuk mengirimkan
data antar terminal. Gambar tersebut
menunjukkan enam terminal, T1 sampai T6 yang terhubung pada satu jaringan. Ketika terminal T3 ingin
mengkomunikasikan beberapa data terhadap terminal T5, T3 mengirimkan suatu pesan yang
mengandung data pada jaringan dan
jaringan akan meneruskan pengiriman pesan pada T5. Jaringan yang dapat diprogram memiliki pengertian bahwa jaringan
tersebut memiliki poin-poin yang berbeda
setiap waktu. Jaringan yang digambarkan pada Gambar 2.2 dapat Aprianty
Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer,
2009.
mengirim pesan dari T3 ke T5
dalam satu putaran (satuan waktu)
kemudian menggunakan sumber yang
sama untuk mengirimkan pesan dari T3 ke T1 pada putaran berikutnya. Jaringan tersebut
merupakan suatu sistem karena jaringan tersebut
terdiri dari beberapa komponen, yaitu buffer, kanal, switch, dan kendali yang
bekerja bersama-sama untuk mengirimkan data.
Terminal-terminal (dilabelkan
dengan T1 sampai T6) dihubungkan pada jaringan dengan menggunakan kanal. Arah panah pada
masing-masing ujung kanal mengindikasikan
bahwa jaringan tersebut bidireksional, yaitu merupakan hubungan timbal balik dari data yang masuk
maupun yang keluar dari jaringan interkoneksi.
Jaringan interkoneksi digunakan
pada hampir semua sistem digital yang cukup
besar yang memiliki dua komponen untuk berhubungan. Aplikasi paling umum dari jaringan interkoneksi berada pada
sistem komputer dan switch-switch komunikasi. Pada sistem komputer, aplikasi jaringan interkoneksi tersebut menghubungkan
prosesor ke memori dan peralatan
masukan/keluaran (input/output (I/O))
menuju pengendali keluaran/masukan. Jaringan interkoneksi tersebut menghubungkan port masukan menuju
port keluaran pada switch-switch komunikasi dan
router jaringan. Jaringan
interkoneksi tersebut juga menghubungkan
sensor dan actuator ke prosesor di sistem kendali. Dimana saja bit-bit tersebut diangkut antara dua komponen
dari sistem, suatu jaringan interkoneksi kerap ditemukan.
Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
2.2 Switching Komponen utama dari sistem
switching atau sentral adalah seperangkat sirkuit masukan dan keluaran yang disebut
dengan inlet dan outlet. Fungsi utama dari
sistem switching adalah membangun jalan listrik diantara sepasang inletdan outlet tertentu, dimana perangkat yang digunakan
untuk membangun koneksi seperti itu
disebut matriks switching atau jaringan switching .
Jaringan switching tidak
membedakan antara inlet/outlet yang tersambung ke pelanggan maupun ke trunk. Sebuah sistem
switching tersusun dari elemenelemen yang melakukan fungsi-fungsi switching,
kontrol dan signaling.
Perkembangan yang terjadi pada
sistem transmisi dimana dengan ditemuka
nnya sistem transmisi serat optik, menyebabkan
peningkatan kecepatan transmisi dan
menyebabkan adanya tuntutan akan suatu
rancangan sistem switching
yang sesuai dengan kebutuhan transmisi tersebut. Rancangan elemen switching yang dibutuhkan adalah rancangan
yang dapat meneruskan paket data secara
cepat, dapat dikembangkan dengan skala yang lebih besar dan dapat secara mudah untuk diimplementasikan. Suatu elemen
switching dapat digambarkan sebagai suatu elemen jaringan yang menyalurkan
paket data dari terminal masukan menuju
terminal keluaran. Kata terminal dapat berarti sebagai suatu titik yang terdapat pada elemen switching. Dari
pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa
switching adalah proses transfer data
dari terminal masukan menuju terminal
keluaran. Gambar 2.3 menggambarkan suatu tipe dari elemen switching dimana
terlihat bahwa suatu switch yang terdiri dari tiga komponen dasar yaitu: modul masukan, switching fabric, dan modul
keluaran.
Aprianty Prima S.U. Siregar :
Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Switching Fabric Modul Masukan Modul
Keluaran Modul Keluaran Modul Masukan Masukan Keluaran Gambar 2.3 Tipe Elemen
Switching Ketiga komponen switch tersebut dijelaskan sebagai berikut : 1. Modul masukan Modul masukan akan menerima
paket yang datang pada terminal masukan.
Modul masukan akan menyaring
paket yang datang tersebut berdasarkan alamat
yang terdapat pada header dari paket tersebut. Alamat tersebut akan disesuaikan dengan daftar yang terdapat pada
virtual circuit yang terdapat pada modul
masukan. Fungsi ini juga dilakukan pada modul keluaran.
Fungsi lain dilaksanakan pada
modul masukan adalah sinkronisasi, pengelompokan
paket menjadi beberapa kategori, pengecekan error dan beberapa fungsi lainnya sesuai dengan
teknologi yang ada pada switching tersebut.
0 komentar:
Posting Komentar